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地基与基础建 筑 技 术 开 发 163Foundation and BasementBuilding Technology Development第50卷第8期2023年8月4 结论（1）深基坑自动化监测技术克服了传统监测技术存在工作量大、效率低、时效性差等缺点，具有全天候24 h实时监测、连续性及准确性强、自动报警等优势，尤其适用于复杂环境或严格变形控制条件下的深基坑安全监测。（2）通过对钢板桩围堰深基坑进行桩顶水平位移、竖向位移及关键受力截面支撑轴力自动化实时监测，得到了支护结构变形及内力发展规律，对保障现场施工安全及提升管理效能具有重要应用推广意义。（3）深基坑自动化监测表明，钢板桩顶部最大水平位移值为19.30 mm，最大竖向位移值为19.70 mm，最大支撑轴力值为24.66 kN，均未超过预警值，说明该基坑处于变形及安全稳定状态。参考文献1 周长标,乔丽平.填海区某深厚软土浅基坑事故分析及处理J.岩土工程技术,2022,36(6):452455.2 王德旻.基坑变形监测与事故原因分析J.建材技术与应用,2021(4):3638.3 卢勇.某基坑变形研究及事故处理D.成都:西南科技大学,2021.4 陈伟.城市基坑变形监测技术应用分析J.建筑技术开发,2021,48(1):145146.5 罗伟庭,岳强,李雄军,等.地铁车站深基坑变形监测分析研究J.湖南交通科技,2022,48(3):133138.6 黎平.贵港苏湾大桥深基坑变形监测研究J.四川水泥,2022(9):7274.7 张军舰,汲鹏.深基坑变形监测技术的应用研究J.建筑技术开发,2020,47(22):8990.8 罗显圣.城市地铁深基坑施工过程变形监测及变形规律研究D.重庆:重庆交通大学,2020.9 卢松耀,丘志宇,何显锦.大型基坑自动变形监测系统设计与应用J.地理空间信息,2016,14(8):8183,6.10 陈志华,施昆,邓德标.复杂地质区域深基坑自动变形监测系统开发及应用J.测绘科学,2014,39(2):6972.分级堆载预压下成层软土地基的沉降计算尹燕奎1，孙长帅2，谭 芳3（1.中铁济南工程建设监理有限公司，济南 250000；2.山东电力工程咨询院有限公司，济南 250013；3.山东建筑大学，济南 250101）摘要 成层软土地基的工后沉降问题是工程界极为关注的问题，通过对某一燃煤电厂项目堆载预压期间的分层沉降数据进行分析得出：（1）堆载速率对土层沉降规律有明显影响，采用传统沉降计算方法，结果具有较大误差；（2）提出依据加载情况基于分层沉降数据优化本构模型及参数的沉降计算方法，该方法的沉降预测结果在整个堆载期间均具有更高的准确性。研究结果对类似工程建设具有借鉴价值。关键词 成层软土；堆载预压；沉降预测；本构模型 中图分类号TU 470+.3 文献标志码A 文章编号1001-523X（2023）08-0163-03SETTLEMENT CALCULATION OF LAYERED SOFT SOIL FOUNDATION UNDER STAGED SURCHARGE PRELOADINGYin Yan-kui，Sun Chang-shuai，Tan Fang AbstractThe post-construction settlement of layered soft soil foundation is a problem concerned by the engineering community.By analyzing the layered settlement data of a coal-fired power plant during preloading,the results are as follows:(1)the rate of surcharge has obvious influence on the law of soil settlement,and the traditional settlement calculation method has a large error;(2)it is proposed that the constitutive model and its parameters should be optimized based on the layered settlement data according to the loading condition.This proposed method has a high precision in the settlement prediction of the whole preloading stage.The research results have reference value for similar engineering construction.Keywordslayered soft soil;surcharge preloading;settlement prediction;constitutive model在吹填地基条件下进行建设，工程将面临工后沉降和不均匀沉降的不利问题，必须对地基进行处理。目前，超载预压法、强夯法、深层搅拌法等方法是处理该类问题的常用手段，其中超载预压法以其在提高地基承载力、降低工后沉降、方便施工等方面的优势，被广泛应用1-2。学者们也已在堆载预压下软基变形特性及沉降预测等方面取得了众多研究成果3-8。采用PLAXIS 3D有限元软件对场地地基沉降情况进行分析，发现快速堆载使地基沉降出现较快增长，收稿日期：20230313作者简介：尹燕奎（1964），男，山东济南人，高级工程师，主要研究方向为地基基础变形控制。地基与基础建 筑 技 术 开 发164 Foundation and BasementBuilding Technology Development第50卷第8期2023年8月即使进入堆载稳定期，沉降速率也未达到稳定，由此提出应考虑加载情况基于现场分层沉降数据对土体本构模型及其参数进行优化，优化后的沉降计算结果能较好地反映现场土体的沉降发展规律。1 工程概况因建设需要，该工程在前期已在整个场区范围内吹填了约5.5 m冲填砂，勘测揭露地层岩性为冲填土、粉质粘土、粉砂等，各层土的主要物理力学性质指标见表1。本工程采用超载预压方案对重要区域进行处理，以减少后期生产运行中的沉降及其不良影响。堆载期间，现场通过多项原位监测，检验堆载预压效果，监测点布置如图1所示。表1 土层物理力学性质指标土层/（kN/m3）Es/MPac/kPa/Kv/（cm/s）1冲填土16.75.7230.32.1E-4粉质粘土18.34.0158.85.59E-7粉砂18.18.7229.71.64E-41粉质粘土粉砂互层17.76.94178.54E-6粉质粘土17.66.51691.15E-62粉砂18.715.3231.85.68E-5粉砂18.526.9231.47.28E-51 粉砂粉土互层18.517.7625.36.4E-5粉质粘土粉砂互层17.814.5159.23.21E-71粉砂18.121.9230.41.22E-4粉砂1924231.58.71E-5粉细砂1936.2231.61.51E-41粉质粘土粉砂互层18.320.7169.11.50E-6?图1 堆载区沉降监测点示意2 监测结果与分析如图2所示堆载期间场地内各代表测点处地表沉降随时间变化曲线，各测点沉降发展规律基本一致。在堆载前期，由于堆载速率较小，沉降未呈现明显增长，第二级堆载后，沉降进入快速发展，且在堆载稳定期，沉降仍有较快发展，随稳定期时间增长，沉降发展趋于平缓。2 m加载27 d，静置60 d5 m加载27 d，静置14 d2 m加载10 d，满载堆载曲线20203620204620205620206620207620208620209620201061086420堆载高度/m日期图2 堆载高度沉降量时间曲线图3为分层沉降监测点DFC3处各土层压缩量随时间变化曲线，测量始于第二级堆载结束，各层压缩量随固结时间逐渐增大，在满载后，各土层压缩速率总体上呈减少趋势，堆载预压效果良好。?图3 DFC3监测点各土层压缩量随时间的变化曲线3 沉降数值计算分析在对整个堆载过程初步计算时，砂土层、粉砂层采用MC模型，粘土层采用SS模型，计算DFC3处层底沉降如图4所示。可以看到，SS模型和SSC模型的结果接近，与MCC模型的计算结果相差不大，但MCC模型在6/24日（第二级加载结束）7/24日（第三级加载结束）的计算结果更符合观测值。6/24-200-150实测沉降日期沉降值/mm-1层MCC-1层SSC-1层SS-1层SS+SSC-1层MCC+SSC-100-5006/227/88/59/28/19图4-1层采用不同模型时层底沉降计算结果但即使采用最优的计算模型，计算结果与实测结地基与基础建 筑 技 术 开 发 165Foundation and BasementBuilding Technology Development第50卷第8期2023年8月果仍有一定的差距。基于上述确定的本构模型，考虑MCC模型在预测6/24日7/24日期间的沉降时表现良好，对该时间段内的模型参数不做优化，仅对后续使用SSC模型时的参数进行优化。此外，通过参数敏感性分析发现，与蠕变相关的次固结系数Ca对粉质粘土及其互层的沉降结果影响最为明显。因此本文仅针对次固结系数Ca进行优化，反演结束的判断标准是令下面目标函数达到最小。（1）式中：n为分层沉降曲线上选取点的个数；ui 为分层沉降曲线上第i个点处实测沉降值（mm）；ui为分层沉降曲线上第i个点处计算沉降值（mm）。部分土层的参数优化结果见表2，相应沉降结果如图5所示。可以看出，基于优化参数的沉降计算曲线的变化趋势和数值均与实测值有较好的拟合；在沉降发展后期，计算曲线和实测曲线的斜率基本相同，计算结果具备一定的可信度。表2 计算参数优化前后汇总土层优化前优化后模型参数取值模型参数取值粉质粘土SSCCa0.01SSCCa0.027粉质粘土粉砂互层SSCCa0.01SSCCa0.0234层沉降实测4层沉降计算6/23-200-150-100沉降值/mm-5007/218/18日期9/15 9/29 10/137/78/49/1（a）6层沉降实测6层沉降计算6/24-250-200-150-100沉降值/mm-5007/228/19日期9/16 9/30 10/147/88/59/2（b）图5 部分土层的预测与实测沉降对比（a）4层土结果对比；（b）6层土结果对比4 结束语结合工程实测资料，分析分级堆载下成层软基的沉降变形规律，并采用PLAXIS 3D进行数值模拟，讨论本构模型和参数对沉降计算结果影响，结果表明：（1）堆载速率对成层软基沉降发展规律有明显影响，当堆载速率较快时，即使进入堆载稳定期，沉降也以较大速率发展。（2）在分级堆载预压工程中，应根据土体变形特性，确定相适应的土体本构模型，并有必要对模型参数进行优化。参考文献1 张世民,潘唯怿,王庆.堆载联合预压试验的沉降规律研究J.地下空间与工程学报,2018,14(S1):7376.2 邓礼久,金亮星,罗嘉金.塑料排水板堆载预压法处理软基的固结效果J.铁道科学与工程学报,2013,10(3):6872.3 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